ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA LED y sus aplicaciones. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante [se produjo un error al procesar esta directiva] LEDs, o diodos emisores de luz (LED, en la versión en inglés LED - diodo emisor de luz): un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente cuando pasa una corriente eléctrica a través de él. El trabajo se basa en el fenómeno físico de la aparición de radiación luminosa cuando una corriente eléctrica pasa por una unión pn. El color del resplandor (la longitud de onda máxima del espectro de emisión) está determinado por el tipo de materiales semiconductores utilizados que forman la unión pn. Valor 1. Los LED no tienen bombillas ni filamentos de vidrio, lo que garantiza una alta resistencia mecánica y confiabilidad (resistencia a golpes y vibraciones)
Limitaciones 1. costo relativamente alto. La relación dinero/lúmenes de una lámpara incandescente convencional en comparación con las LED es aproximadamente 100 veces mayor.
Apariencia y parámetros principales Los LED tienen varios parámetros básicos. 1. Tipo de caso
Básicamente, el tipo de carcasa se refiere al diámetro y al color de la bombilla (lente). Como sabes, un LED es un dispositivo semiconductor que debe alimentarse con corriente. Por tanto, la corriente que se debe utilizar para alimentar un LED en particular se denomina típica. Al mismo tiempo, una cierta tensión cae a través del LED. El color de la radiación está determinado tanto por los materiales semiconductores utilizados como por las impurezas dopantes. Los elementos más importantes utilizados en los LED son: Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In), Fósforo (P), provocando un brillo que va del rojo al amarillo. El indio (In), el galio (Ga) y el nitrógeno (N) se utilizan para producir luminiscencia azul y verde. Además, si al cristal se le añade un fósforo que provoca el brillo azul (azul), obtenemos un LED blanco. El ángulo de radiación también está determinado por las características de fabricación de los materiales, así como por la bombilla (lente) del LED. Actualmente, los LED han encontrado aplicación en una amplia variedad de áreas: luces LED, iluminación automotriz, carteles publicitarios, paneles e indicadores LED, tickers y semáforos, etc. Esquema de conmutación y cálculo de los parámetros necesarios: Dado que el LED es un dispositivo semiconductor, se debe observar la polaridad cuando se conecta al circuito. El LED tiene dos salidas, una de las cuales es el cátodo ("menos") y la otra es el ánodo ("más"). El LED estará encendido sólo cuando se conecta directamente, como se muestra en la figura Cuando se vuelve a encender, el LED no se encenderá. Además, la falla del LED es posible a valores bajos permitidos del voltaje inverso. Las dependencias de corriente versus voltaje para la conmutación directa (curva azul) e inversa (curva roja) se muestran en la siguiente figura. No es difícil determinar que cada valor de voltaje corresponde a su propio valor de corriente que fluye a través del diodo. Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será el valor actual (y mayor será el brillo). Para cada LED, existen valores permitidos de voltaje de suministro Umax y Umaxrev (para conmutación directa e inversa, respectivamente). Cuando se aplican voltajes superiores a estos valores, se produce una falla eléctrica, como resultado de lo cual falla el LED. También existe un valor mínimo de la tensión de alimentación Umin con el que se ilumina el LED. El rango de voltajes de suministro entre Umin y Umax se denomina zona de "trabajo", ya que aquí es donde opera el LED. \ 1. Hay un LED, ¿cómo conectarlo correctamente en el caso más simple? Para conectar correctamente el LED en el caso más simple, debe conectarlo a través de una resistencia limitadora de corriente. ejemplo 1 Hay un LED con un voltaje de funcionamiento de 3 voltios y una corriente de funcionamiento de 20 mA. Debe estar conectado a una fuente de 5 voltios. Calcule la resistencia de la resistencia limitadora de corriente. R = Uapagado / ILED
Es decir, debe tomar una resistencia con una resistencia de 100 ohmios 2. ¿Cómo conectar varios LED? Conectamos varios LED en serie o en paralelo, calculando la resistencia requerida. Ejemplo 1. Hay LED con un voltaje de funcionamiento de 3 voltios y una corriente de funcionamiento de 20 mA. Es necesario conectar 3 LED a una fuente de 15 voltios. Hacemos el cálculo: 3 LED a 3 voltios = 9 voltios, es decir, una fuente de 15 voltios es suficiente para encender los LED en serie El cálculo es similar al ejemplo anterior. R = Uapagado / ILED
ejemplo 2 Deje que haya LED con un voltaje de funcionamiento de 3 voltios y una corriente de funcionamiento de 20 mA. Es necesario conectar 4 LEDs a una fuente de 7 voltios Hacemos el cálculo: 4 LED para 3 voltios \u12d 2 voltios, lo que significa que no tenemos suficiente voltaje para conectar los LED en serie, por lo que los conectaremos en serie-paralelo. Dividámoslos en dos grupos de XNUMX LED. Ahora necesitamos calcular las resistencias limitadoras de corriente. De manera similar a los párrafos anteriores, calculamos las resistencias limitadoras de corriente para cada rama. R = Uapagado / ILED
Dado que los LED en las ramas tienen los mismos parámetros, las resistencias en las ramas son las mismas. ejemplo 3 Si hay LED de diferentes marcas, entonces los combinamos de tal manera que cada rama tenga LED de UN solo tipo (o con la misma corriente de funcionamiento). En este caso, no es necesario observar los mismos voltajes, porque calculamos nuestra propia resistencia para cada rama. Por ejemplo, hay 5 LED diferentes:
Dado que dividimos los LED en grupos por corriente
calculamos resistencias para cada rama R = Uapagado / ILED
similarmente
Del mismo modo, puede organizar cualquier número de LED Aviso importante! Al calcular la resistencia limitadora de corriente, obtenemos valores numéricos que no están en la serie estándar de resistencias, por lo que seleccionamos una resistencia con una resistencia ligeramente superior a la calculada. 3. ¿Qué sucede si hay una fuente de voltaje con un voltaje de 3 voltios (o menos) y un LED con un voltaje de funcionamiento de 3 voltios? Es aceptable (PERO NO DESEABLE) incluir un LED en un circuito sin una resistencia limitadora de corriente. Las desventajas son obvias: el brillo depende de la tensión de alimentación. Es mejor utilizar convertidores CC-CC (convertidores elevadores de voltaje). 4. ¿Es posible conectar varios LED con el mismo voltaje de funcionamiento de 3 voltios en paralelo entre sí a una fuente de 3 voltios (o menos)? Así se hace en las linternas “chinas”. Nuevamente, esto es aceptable en la práctica de la radioafición. Desventajas de tal inclusión: dado que los LED tienen una cierta distribución en los parámetros, se observará la siguiente imagen: algunos brillarán más, mientras que otros serán más tenues, lo que no es estéticamente agradable, que es lo que vemos en las linternas de arriba. Es mejor utilizar convertidores CC-CC (convertidores elevadores de voltaje). Aviso importante! Los circuitos presentados anteriormente no difieren en la alta precisión de los parámetros calculados, esto se debe al hecho de que cuando la corriente fluye a través del LED, se genera calor en él, lo que conduce al calentamiento de la unión pn, la presencia de corriente- limitar la resistencia reduce este efecto, pero el equilibrio se establece en una corriente ligeramente mayor a través del LED. Por lo tanto, es recomendable utilizar estabilizadores de corriente en lugar de estabilizadores de tensión para garantizar la estabilidad. Al usar estabilizadores de corriente, solo puede conectar uno rama de LED. Autor: Sivent; Publicación: cxem.net Ver otros artículos sección Radioaficionado principiante. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Cuero artificial para emulación táctil.
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